+ Quạt gió ly tâm là lọaị quạt gió mà không khí ñồi từ chuyển ñộng theo trục miệng vào trong quạt thành chuyển ñộng theo hướng ly tâm ñi qua guồng cánh ti miệng ra.. + Quạt gió hướng trụ
Trang 1CHƯƠNG 9 QUẠT GIÓ
9.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
9.1.1 KHÁI NIỆM
Quạt gió là thiết bị tạo ra chênh áp ở ñầu vào và ra quạt ñể vận chuyển không khí từ miệng hút tới miệng thổi khí trong hệ thống hay từ nơi này tới nơi khác trong không gian
9.1.2 PHÂN LOẠI
- Theo nguyên lý: Có hai loại quạt gió thường ñược dùng trong thực tế ứng với hai nguyên lý và cấu tạo khác nhau
+ Quạt gió ly tâm là lọaị quạt gió mà không khí ñồi từ chuyển ñộng theo trục miệng vào trong quạt thành chuyển ñộng theo hướng ly tâm ñi qua guồng cánh ti miệng ra
+ Quạt gió hướng trục là loại quạt mà không khí chuyển ñộng từ miệng vào tới miệng ra dọc theo trục quay của quạt
- Theo nhiệm vụ và chất ô nhiễm:
+ Quạt vận chuyển không khí thường
+ Quạt chống ăn mòn
+ Quạt chống cháy nổ
+ Quạt vận chuyển không khí lẫn bụi
- Theo áp suất tạo ra thành:
+ Quạt áp suất thấp (∆p ≤ 100 kg/m2);
+ Quạt áp suất trung bình (∆p = 100~300 kg/m2)
+ Quạt áp suất cao (∆p > 300 kg/m2)
- Theo hình dáng:
+ Quạt guồng cánh ñơn
+ Quạt guồng cánh ñôi hút 2 bên
Trang 29.1.3 QUẠT LY TÂM
Cấu tạo quạt:
- Vỏ (xoắn ốc): Mặt trước mang ống gom – mặt sau – vành bao – lưỡi nhô - ống ñẩy
- Giá ñỡ
- ðộng cơ và bộ truyền gồm: Trục quay, ổ ñỡ, dây ñai và pu-ly
- Guồng cánh gồm: ðĩa trước – cánh quạt – ñĩa sau – moay-ơ
Trang 3Quạt có cánh cong về phía sau.
Quạt có cánh ñầu mút thẳng
Quạt có cánh cong về phía trước
Làm việc
Chiều quay của guồng cánh luôn quay theo chiều mở rộng dần của vỏ
Chiều quay của vỏ quạt:
Quay trái khi vỏ quạt mở rộng dần theo chiều kim ñồng hồ nếu nhìn từ miệng hút Quay Phải khi vỏ quạt
mở rộng dần ngược chiều kim ñồng hồ nếu nhìn từ miệng hút
Hướng ra của miệng thổi: T – D – P – T
Cách gọi tên:
Trang 4Quạt liên xô gọi tên theo chủng loại – hệ số áp suất toàn phần – chỉ số tốc ñộ - ñường kính guồng cánh quạt (dm)
VD: quạt Ц 4 - 70 số 5
Chỉ số tốc ñộ:
4 2
P
n L
n
y
×
=
9.1.4 QUẠT HƯỚNG TRỤC
Cấu tạo: guồng cánh, vỏ , trục ñỡ, ñộng cơ và pu-ly ñai truyền, lá hướng dòng trước
và sau guồng cánh
9.2 BIỂU ðÒ ðẶC TÍNH CỦA QUẠT LY TÂM
9.2.1 SƠ ðỒ KHÍ ðỘNG
Là bản vẽ các kích thước chi tiết các khoảng không gian trong quạt từ lối vào tới lối ra theo tỷ lệ phần trăm với ñường kính guồng cánh quạt.
Trang 5Mỗi loại quạt ñều có chung một sơ ñồ khí ñộng nhưng khác nhau về kích thước và tốc ñộ quay
9.2.2 BIỂU ðỒ ðẶC TÍNH CỦA QUẠT
Là ñồ thị biểu diễn mối tương quan giữa áp suất và lưu lượng ở mỗi tốc ñộ quay và ñường kính guồng cách nhất ñịnh
Biểu ñồ ñặc tính của quạt ñược xây dựng từ ño ñạc thiết bị có thực
9.2.3 BIỂU ðỒ ðẶC TÍNH KHÔNG THỨ NGUYÊN CỦA QUẠT LY TÂM
Là biểu ñồ biểu thị mối quan hệ giữa các ñại lượng không thứ nguyên của quạt
Hệ số lưu lượng:
60
D n u
4
D F
u F Q
2
×
× π
=
× π
=
×
= ϕ
n - Tốc ñộ quay trên trục quạt (v/ph)
Q – Lưu lượng dòng khí ñi qua quạt (m3/s)
Trang 6Hệ số áp suất:
2
2
s s
u 5 , 0 P
u 5 , 0 P
× ρ
×
= ψ
× ρ
×
= ψ
Trong ñó: - Hệ số áp suất toàn phần tính từ áp suất toàn phần do quạt tạo ra P(kg/m2)
ψs - Hệ số áp suất tĩnh tính từ áp suất tĩnh do quạt tạo ra Ps(kg/m2
)
ρ - Mật ñộ không khí (ρ = γ/g)
Hệ số công suất:
2
u F
N 204
×
× ρ
×
= λ
N – công suất tiêu tốn trên trục quạt (kW)
Hiệu suất của quạt:
λ
ψ
× ϕ
= η λ
ψ
× ϕ
= η
s s
Biểu ñồ biểu diễn quan hệ của các ñại lượng ϕ - ψ - η - ψs - ηs - λ ñược gọi là biểu ñồ ñặc tính không thứ nguyên của quạt
Trang 7Từ biểu ñồ ñặc tính không thứ nguyên, người ta xây dựng các biểu ñồ ñặc tính cho các quạt có ñường kính
và tốc ñộ quay khác nhau ở trong khoảng giới hạn hiệu suất khí ñộng của quạt:
η = 0,8 x ηmax
Các bước tiến hành:
+ Cho trước D và n
+ Tính F và u
+ Thế vào công thức tính L; P; N từ các giá trị của ϕ - ψ - η - ψs - ηs - λ
+ Vẽ ñường ñặc tính làm việc của quạt với các n và D khác nhau
9.2.4 TÍNH CHỌN QUẠT
Các bước như sau:
- Các thông số cần biết ñể chọn quạt:
+ Những yêu cầu khác: Tính năng chống cháy nổ; Nhiệt ñộ không khí qua quạt; Nồng ñộ bụi và loại bụi; Tính năng ăn mòn…
- Chọn chủng loại quạt có tính năng phù hợp: → Chủng loại quạt
Trang 8- Tra biểu ñồ ñặc tính làm việc: →ðường kính guồng cánh và tốc ñộ quay
Lưu ý: Tốc ñộ dài u của guồng cánh ≤ 50~100 m/s
- Tính công suất yếu cầu cho ñộng cơ ñiện:
(KW)
102
P L N
c t
k×η ×η η
×
×
=
ηk – Hiệu suất của quạt
ηt – Hiệu suất của bộ truyền ñai ( = 0,9~0,95)
ηc – Hiệu suất của bộ trục ñỡ quạt ( = 0,95~0,97)
- So sánh với dãy công suất ñộng cơ ñể chọn công suất ñộng cơ ñiện
Bảng các cấp ñộng cơ ñiện
Loại ñộng cơ ñiện chọn phải có công suất Nñc:
9.3 LÀM VIỆC CỦA QUẠT TRONG MẠNG
9.3.1 SỰ TƯƠNG THÍCH CỦA QUẠT VÀ MẠNG
Khi lắp nối quạt vào mạng, quạt sẽ làm việc tại ñiểm là giao của ñường ñặc tuyến mạng và ñặc tính khí ñộng của quạt Khi ñiểm này không trùng với ñiểm tính toán thì phải hiệu chỉnh lại hệ thống
Khi Lưu lượng thực lớn hơn lưu lượng tính toán → Khép lại van trên hệ thống hay giảm tốc ñộ quay trên trục
Khi Lưu lượng thực nhỏ hơn lưu lượng tính toán → Tăng tốc ñộ quay trên trục
9.3.2 SỰ THAY ðỔI TỐC ðỘ QUAY TRÊN TRỤC
Khi chỉ thay ñổi tốc ñộ quay của quạt, các thông số của quạt sẽ biến ñổi như sau:
ϕ = idem ψ = idem λ = idem
3
2 1 2 1 2
2 1 2 1 2
1 2
1
n
n N
N n
n P
P n
n L
L
=
=
=
Trang 9L; n; P; N – Lưu lượng; tốc ñộ quay; áp suất toàn phần; công suất ñộng cơ ở chế ñộ ñang xét (1 và 2).
9.3.3 LẮP NỐI QUẠT SONG SONG
Chỉ lắp nối nhiều quạt làm việc song song trong 1 mạng ñường ống khi các quạt giống hệt nhau Lưu lượng của hệ thống là tổng lưu lượng của mỗi quạt
L HT = L1 + L2 + …+LN
Áp suất của mỗi quạt bằng trở lực của toàn hệ thống
PHT = P1 = P2 = …= PN
Lắp ráp hai quạt song song
Lắp ráp hai quạt nối tiếp
Trang 109.3.4 LẮP QUẠT NỐI TIẾP
Chỉ lắp nối nhiều quạt làm việc nối tiếp trong 1 mạng ñường ống khi các quạt giống hệt nhau Lưu lượng của hệ thống là lưu lượng của mỗi quạt
LHT = L1 = L2 = … = LN
Tổng áp suất của các quạt bằng trở lực của toàn hệ thống
PHT = P1 + P2 +…+ PN